Реферат. 1.2_Коллоквиум 5 (ответы). 1. Предмет, содержание и структура экологии. Понятие о эндо и экзоэкологии. Аут, дем, синэкология, экосферология, мегаэкология. Экофакторы (классификация, эволюция и взаимосвязь). Экологическая валентность. Экология
 Скачать 277.24 Kb.
|
|
Положительные: создание заповедников и охраняемых природных территорий, разведение в искусственных условиях особей исчезающих видов растений и животных, мелиорация, борьба с опустыниванием. Экологические катастрофы 20-21 веков. - Чернобыльская катастрофа, СССР — радиационное загрязнение территории Украины, частично Белоруссии и России - Авария на химическом заводе в Севезо, Италия - Выброс цианистых соединений в Бхопале, Индия - Заражение питьевой воды, Бангладеш, Индия - Гибель Аральского моря, Казахстан — исчезновение моря - Повышение концентрации СО2 в воздухе, глобальное потепление и гибель кораллов - Организованный иракской армией сброс нефти в Персидский залив во время войны 1991 года - Канадская экологическая катастрофа 1970 г. En:Ontario Minamata disease - Экологическая катастрофа в Венгрии 2010 г. — прорыв дамбы на заводе по производству алюминия, в результате чего сотни гектаров территории, а также Дунай с притоками были залиты т.н. «красным шламом». - Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе - Авария на АЭС Фукусима I в Японии 12. Современная экологическая ситуация. Экологический кризис и пути его преодоления (международная биологическая программа МБП, «Человек и биосфера» - МАВ, программы спец-ных учреждений ООН: ЮНЕСКО, МАГАТЭ, ВОЗ, ФАО и др.). В настоящее время человечество стоит на пороге экокризиса. Современная экологическая ситуация характеризуется вступлением человека в эпоху экологического кризиса - это такое состояние среды обитания, которое вследствие произошедших в ней изменений оказывается непригодной для жизни людей, прежде всего продуцентов. Растения – посредники между солнцем и человеком. Исходные причины экокризиса: 1. Стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта. 2. Широкая химизация с/х и быта. 3. Быстрый рост народонаселения и урбанизация. 4. Ежегодно из недр извлекается более 100 млрд. различных пород, сжигается 1 млрд. тонн топлива. Экологические программы. Ко всем экопрограммам предъявляется единый принцип мониторинга – комплексная система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния биосферы под влиянием человека. Этими вопросами занимаются некоторые учреждения ООН: 1. ЮНЕСКО – организация по вопросам образования, науки и культуры. Основа программы: научный подход ко всей деятельности человека. 2. МАГАТЭ – международная организации по радиологической защите. 3. ВОЗ – контроль за единим интегральным критерием качество среды. 4. ФАО – продовольственная и с/х организация. Контроль за рациональным использованием агробиогеоценозов. 5. МСОП – в основе программы лежит защита животных от вымирания, создание биосферных заповедников. Существует 1 программа МБП (1964-1974) и вылилась программу МАВ (man and biosphere) – межправительственная программа по координированию фундаментальных исследований проблемы управления естественными ресурсами. Принята на 16 сессии ген. конференции ЮНЕСКО, как продолжение МБП. Основа программы: осуществление во всех странах мира комплексных многолетних исследований влияния человека на среду. Программа включает 14 проектов: 1. Землепользование 2. Использование энергии 3. Производственно-промышленный комплекс 13. Фотопериодизм и его значение для жизнедеятельности. Эволюционные аспекты фотопериодизма. Значения света, темноты, их продолжительности и чередования фаз жизнедеятельности. Фотопериодизм — реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами). Фотопериодизм известен также у животных — насекомых, рыб, птиц, млекопитающих. Реакция на длину светового дня регулирует начало брачного периода, линьки, зимней спячки и т. Д. Пойкилотермные животные, животные, чья температура тела меняется в зависимости от температуры внешней среды. Пойкилотермные животные часто называются холоднокровными. К ним относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и беспозвоночные. Они могут контролировать температуру своего тела только за счет определенного поведения, - перемещаясь в тень или на солнце, или же поворачиваясь таким образом, чтобы поглощать больше или меньше солнечного тепла. Гомойотермные животные (от греч. Homoios - подобный - одинаковый и therme - тепло) (теплокровные животные), сохраняют относительно постоянной температуру тела при изменении температуры окружающей среды. К гомойотермным животным относятся птицы и млекопитающие. Анабио́з — состояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) Настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.). При наступлении благоприятных условий жизни происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов. Оцепенение животных, состояние резко пониженной жизнедеятельности, наступающее у пойкилотермных животных как приспособление к переживанию неблагоприятных условий внеш. Среды, особенно к недостатку тепла, влаги и пищи. При О. Животное становится неподвижным, прекращает питаться; газообмен и др. Физиол. Процессы резко замедляются. Спя́чка (зимняя — гибернация, летняя — эстивация) — период замедления жизненных процессов и метаболизма у гомойотермных животных в периоды малодоступности пищи, когда невозможно сохранять активность и высокий уровень метаболизма. Характеризуется снижением температуры тела, замедлением дыхания и сердцебиения, торможением нервной деятельности (т. Н. «глубокий сон») и других физиологических процессов. Свет. Инфракрасное излучение воспринимается всеми организмами, а лучи с длиной волны 1,05 мкм принимают участие в теплообмене растений. Ультрафиолет с длиной волны 0,25-0,3 мкм стимулирует образование витамина D у животных; с длиной волны 0,2-0,3 мкм губительно действует на некоторые микроорганизмы, в том числе болезнетворные; с длиной волны 0,38-0,4 мкм необходимо для фотосинтеза у растений. Видимый свет оказывает комплексное влияние на организм: красные лучи - преимущественно тепловое воздействие; синие и фиолетовые - изменяют скорость и направление биохимических реакций. В целом видимый свет влияет на скорость роста и развития растений, на интенсивность фотосинтеза, на активность животных, вызывает изменение влажности и температуры среды, является важным сигнальным фактором, обеспечивающим суточные и сезонные биоциклы. Световой режим - один из ведущих абиотических факторов, определяющий особенности распределения и изменения интенсивности солнечной радиации, которая поступает к природным и искусственным экосистемам. Световой режим любого места обитания определяется различными факторами. У растений ориентация на свет осуществляется в результате фототропизмов - направленных ростовых движений органов растений. Если движение направлено в сторону светового раздражителя, то это - положительный фототропизм; если в противоположную - отрицательный. А также с помощью фототаксисов - двигательных реакций животных в ответ на одностороннее световое излучение. При положительном фототаксисе животное перемещается в сторону наибольшей освещенности, при отрицательном - в сторону наименьшей освещенности. Свет необходим животным для зрительной ориентации в пространстве. По отношению к световому режиму среди животных различают ночные и сумеречные виды и виды, живущие в постоянной темноте и не выносящие яркого солнечного света.Таким образом, растениям свет необходим прежде всего для фотосинтеза, благодаря которому в биосфере создается органическое вещество и накапливается энергия, для животных он имеет в основном информационное значение. Температура. У всех организмов физиологические процессы интенсивно протекают при оптимальной температуре, при которых темпы роста организмов достаточно высокие. При отклонении от оптимальной температуры как в меньшую, так и в большую сторону, скорость биохимических реакций в организме изменяется, что приводит к замедлению темпов роста и даже к гибели организмов. Любой вид приспособлен к существованию в сравнительно узком температурном интервале, но и для каждого организма внутри этого интервала есть свой диапазон оптимальных температур. Крайние минимум и максимум температур нижнего и верхнего пессимумов называется нижним и верхним порогом развития температуры, лежащие между верхним и нижним порогами развития - эффективные температуры. Только эффективные температуры могут вывести организм из "нулевого состояния" и активизировать физиологические процессы. Для растений и пойкилотермных (хладнокровных) животных важной характеристикой является количество тепла, которое они могут получить из окружающей среды. Развитие гомойотермных животных в меньшей степени зависит от температуры окружающей среды. Однако, и для них существуют определенные температурные оптимумы и пессимумы. 14. Роль мелатонина. Климатогеографические особенности влияния фотопериодизма на жизнедеятельность. Полярная ночь и полярный день. Основные функции (мелатонина): регулирует деятельность эндокринной системы, кровяное давление, периодичность сна, регулирует сезонную ритмику у многих животных, замедляет процессы старения, усиливает эффективность функционирования иммунной системы, обладает антиоксидантными свойствами, влияет на процессы адаптации при смене часовых поясов, кроме того, мелатонин участвует в регуляции, кровяного давления, функций пищеварительного тракта, работы клеток головного мозга. Влияние на сезонную ритмику и размножение Так как продукция мелатонина зависит от длины светового дня, многие животные используют ее как «сезонные часы». У людей, как и у животных, продукция мелатонина летом меньше, чем зимой. Таким образом, мелатонин может регулировать функции, зависящие от фотопериода — размножение, миграционное поведение, сезонную линьку. У видов птиц и млекопитающих, которые размножаются при длинном дне, мелатонин подавляет секрецию гонадотропинов и снижает уровень половой активности. У животных, размножающихся при коротком световом дне, мелатонин стимулирует половую активность. Влияние мелатонина на репродуктивную функцию у человека недостаточно изучено. В период полового созревания пиковая (ночная) концентрация мелатонина резко снижается. У женщин с гипофизарной аменореей концентрация мелатонина достоверно выше, чем у здоровых. Эти данные позволяют предполагать, что мелатонин подавляет репродуктивные функции у женщин. Циркадный ритм и сон Одним из основных действий мелатонина является регуляция сна. Мелатонин — основной компонент пейсмейкерной системы организма. Он принимает участие в создании циркадианного ритма: он непосредственно воздействует на клетки и изменяет уровень секреции другихгормонови биологически активных веществ, концентрация которых зависит от времени суток. Влияние светового цикла на ритм секреции мелатонина показано в наблюдении за слепыми. У большинства из них обнаружена ритмичная секреция гормона, но со свободно меняющимся периодом, отличающимся от суточного (25-часовой цикл по сравнению с 24-часовым суточным). То есть у человека ритм секреции мелатонина имеет вид циркадианной мелатониновой волны, «свободно бегущей» в отсутствие смены циклов свет-темнота. Сдвиг ритма секреции мелатонина происходит и при перелёте через часовые пояса. Роль эпифиза и эпифизарного мелатонина в суточной и сезонной ритмике, режиме сна-бодрствования на сегодняшний день представляется несомненной. У диурнальных (дневных) животных (в том числе у человека) секреция мелатонина эпифизом совпадает с привычными часами сна. Проведенными исследованиями было доказано, что повышение уровня мелатонина не является обязательным сигналом к началу сна. У большинства испытуемых прием физиологических доз мелатонина вызывал лишь мягкий седативный эффект и снижал реактивность на обычные окружающие стимулы. С возрастом активность эпифиза снижается, поэтому количество мелатонина уменьшается, сон становится поверхностным и беспокойным, возможна бессонница. Мелатонин способствует устранению бессонницы, предотвращает нарушение суточного режима организма ибиоритма. Основное влияние мелатонина на эндокринную систему у многих видов заключается в торможении секреции гонадотропинов. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция других тропных гормонов передней долигипофиза — кортикотропина, тиротропина, соматотропина. Мелатонин снижает чувствительность клеток передней доли к гонадотропин-рилизинг фактору и может подавлять его секрецию. Данные экспериментов свидетельствуют о том, что под влиянием мелатонина повышается содержание ГАМК- в ЦНС и серотонина в среднем мозге и гипоталамусе. Известно, что ГАМК является тормозным медиатором в ЦНС, а снижение активности серотонинэргических механизмов может иметь значение в патогенезе депрессивных состояний. Недостаток мелатонина в организме Эксперименты на лабораторных животных показали, что при недостатке мелатонина, вызванном удалением рецепторов, животные начинали быстрее стареть: раньше начиналась менопауза, накапливались свободнорадикальные повреждения клеток, снижалась чувствительность к инсулин, развивались ожирение и рак. Световое загрязнение — осветление ночного неба искусственными источниками света, свет которых рассеивается в нижних слоях атмосферы. Иногда это явление также называют световым смогом. Искусственное осветление окружающей среды влияет на цикл роста многих растений. Распространённые источники белого света с большим удельным весом голубого света в спектре мешают ориентации многих видов насекомых, ведущих ночной образ жизни, а также сбивают с пути перелётных птиц, старающихся облетать очаги цивилизации. Согласно наблюдениям, каждый уличный светильник ежесуточно является причиной гибели 150 насекомых. С учётом числа светильников в одной только Германии каждую ночь от них погибает более миллиарда насекомых. При этом не учтены многие другие источники света, такие как освещение промышленных комплексов, светящаяся реклама и освещение жилых домов. Не до конца исследовано воздействие светового загрязнения на хронобиологию человеческого организма. Возможны отклонения в гормональном балансе, тесно связанном с воспринимаемым циклом дня и ночи. Из более очевидных последствий нужно отметить менее крепкий сон, и, как следствие, быструю утомляемость. Полярная ночь — период, когда Солнце более 24 часов (то есть более суток) не появляется из-за горизонта. Полярный день — период, когда Солнце не заходит за горизонт дольше 1 суток. 15. Введение в медицинскую экологию. Хар-ка среды обитания людей, и единый интегральный критерий кач-ва среды. Экологически зависимые болезни человека. Предмет медицинская экология имеет цель изучения состояния экологии человека с целью своевременной профилактики и лечения экологических болезней. Адаптационные механизмы организма не успевают за изменением ОС. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми человек в ходе эволюции не сталкивается и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем. Характеристика среды обитания человека Состояние здоровья населения все чаще признается показателем конечного воздействия факторов окружающей среды на людей. При этом имеются в виду как негативные, так и позитивные взаимодействия. Здоровье – по определению ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения, Устав, 1968) -является состоянием полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов. В настоящее время нет общепризнанных данных о долевом вкладе различных факторов в формирование индивидуального и популяционного здоровья людей. Здоровье индивидуальное – здоровье каждого отдельно взятого человека. Здоровье популяционное – основной признак, основное свойство человеческой общности, ее естественное состояние, отражающее индивидуальные приспособительные реакции каждого члена общности людей и способность всей общности в конкретных условиях наиболее эффективно осуществлять свои социальные и биологические функции. Экологически зависимыми являются заболевания, при которых состояние окружающей среды влияет на их распространенность и особенности течения, но не является единственной и главной причиной их возникновения. Экологически обусловленные заболевания – заболевания, причины возникновения которых достаточно очевидно связаны с окружающей средой. Это ряд эндемических (эндемический зоб, эндемический кариес и флюороз и др.) и антропогенных (болезнь Минамата, свинцовая энцефалопатия и нефропатия и др.). 16. Организация информационной системы «здоровье человека – окружающая среда» (ЗН-ОС), её задачи. Предельно допустимые экологические нагрузки (ПДЭН). Большое значение в медэкологии имеет организация информационной системы «здоровье населения – окружающая среда» (ЗН-ОС). Задача этой системы заключается в сборе данных о загрязнении ОС и состоянии ЗН. Она состоит из 3 подсистем: 1. Здоровье населения. Органы здравоохранения. 2. Численность населения. Органы статистического управления. 3. Окружающая среда. Органы санэпидемстанции. Важное значение имеет сегодня защита генетического кода от повреждающего действия ОС. Агрессивные экофакторы повреждают хромосомы, искажают наследственную информацию, вызывают мутации. При этом раковые клетки не уничтожаются иммунной ситемой, предварительно ослабленной теми же факторами. ПДЭН. Для оценки допустимых воздействий экофакторов на ОС, очень важным является определении допустимого порога вредных воздействий учет зависимости доза – ответная реакция. Под порогом ДВНЭС понимают такие изменения экосистемы, которые выводят из равновесия исторически сложившийся комплекс колебательной системы организма. ПДК. ПДК нитратов в продуктов питания производится с учетом массы тела из расчета 5 мг нитратом на кг массы тела человека. |